Curvas en Carreteras: Generalidades

Curvas en Carreteras: Generalidades

• Las curvas son puntos peligrosos en las carreteras, ya que las fuerzas sobre el vehículo pueden hacerlo salirse de la vía si no hay equilibrio.
• Las carreteras modernas usan el peralte (inclinación de la calzada) para aumentar el agarre de las ruedas y el coeficiente de adherencia. El peralte inclina la calzada hacia el interior de la curva para reducir la fuerza centrífuga.
• Un cuerpo en movimiento permanece en movimiento a velocidad constante en línea recta, a menos que una fuerza actúe sobre él. Esta fuerza crea una aceleración que cambia la velocidad o la dirección del cuerpo.
• La fuerza necesaria para cambiar la velocidad es la masa por la aceleración. La fuerza para cambiar la trayectoria rectilínea es la masa por la aceleración centrípeta.
• La aceleración centrípeta es la magnitud que describe el cambio de dirección de un objeto en movimiento curvilíneo.
• Los factores clave en el diseño de curvas son la masa del vehículo, la velocidad, el radio de la curva y la acción del conductor.
• Al girar el volante, se crea una aceleración centrípeta que actúa en el neumático hacia el centro de la curva; su intensidad depende de los factores mencionados anteriormente.
• Esta aceleración centrípeta se opone a una fuerza inercial centrífuga (aparente) igual y contraria que empuja el vehículo hacia afuera de la curva. El equilibrio entre ambas fuerzas mantiene una trayectoria circular.
• La fuerza inercial centrífuga aparece en sistemas de referencia rotatorios.
• El derrape se produce cuando la fuerza centrífuga supera el límite de adherencia del vehículo.
• La inercia busca mantener el vehículo sin cambios.
• Para evitar salidas de curvas, se deben considerar:
  • Aumentar la adherencia (generalmente fuera del control del conductor).
  • Aumentar el radio de la curva (a menudo indeseable para el conductor).
  • Disminuir la velocidad (dentro del control del conductor).
  • Aumentar la fuerza tractora (dentro del control del conductor), hasta el límite de adherencia.
• En una curva horizontal, el peso del vehículo actúa perpendicular al suelo, mientras que la fuerza centrífuga es horizontal hacia afuera de la curva. La resultante de estas fuerzas es oblicua hacia afuera de la curva.
• Un centro de gravedad alto puede provocar vuelcos.
• El peralte permite que la resultante de las fuerzas sea perpendicular al suelo, haciendo más estable la curva a una velocidad específica, lo que logra mayor seguridad.
• El peralte, el rozamiento, el radio y otros factores actúan pasivamente, mientras que el conductor actúa activamente controlando la dirección, el acelerador y los frenos.
• El conocimiento del vehículo, la vía y sus características es clave para una conducción segura en curvas.
• Los vehículos de propulsión/tracción se comportan de forma diferente, por lo que el conductor debe compensar las fuerzas para mantener el equilibrio.
• La fuerza centrípeta y la fuerza centrífuga mantienen un equilibrio para el movimiento del vehículo en curva.

Factores Importantes

• Comportamiento del vehículo: Se ve afectado por la propulsión, la tracción y la interacción de las diferentes partes.
• Centro de gravedad: Influye en la resultante de las fuerzas en las curvas, un centro de gravedad alto incrementa la posibilidad de vuelcos.
• Motricidad: Capacidad del vehículo para moverse, afectada por el tipo de tracción.
• Dirección: Control del conductor.
• Neumáticos: Adherencia y apoyo a la superficie de la carretera.
• Suspensión: Absorción de impactos y influencia en el comportamiento.
• Aceleración: Su efecto en el equilibrio en curvas.
• Dirección a las cuatro ruedas: Mecanismos asociados a esta funcionalidad.
• Trazado de curvas: Diseño de la carretera y sus componentes, incluyendo el peralte.